北京天坛医院神经内科为全国规模最大、学科建设最为齐全的学科之一，目前为国家级重点学科。在“十五”和“十一五”期间，在院所领导的支持下，在学科带头人王拥军教授的带领下，借助我院强大的神经外科、神经放射和神经介入等科室优势，重新整合医疗资源，加强医疗、科研、教学、防控工作的全面、协调、可持续发展，已成为北京市乃至全国的神经病学中心之一。
   北京天坛医院神经内科共拥有230张病床，日门（急）诊量达800余人次，设有5个病区、1个神经重症监护室（NICU）。常年担负大量的北京市神经科常见疾病的诊治工作及全国范围内神经科疑难重症的会诊及诊治任务。
   进入“十五”期间，神经内科注重人才梯队的构建，逐渐培养出一批有海外经历和高学历、临床科研兼备的高层次人才和业务骨干，为这个学科注入了活力和后劲。在脑血管病、神经感染与免疫、周围神经与肌肉病、癫痫、运动障碍疾病等神经系统重大疾病方面形成了国内一流的团队。目前，神经内科不仅拥有优秀的学科带头人，还拥有一支结构合理的人才梯队。全科共有医疗科研及技术人员192人，其中36人具有博士学历，有12人具有硕士学历。教授（或正高专业技术职务者）11人，副教授（或副高专业技术职务者）29人；学科人才队伍年轻化，以中青年为主。在这支团队中，每个人在注重临床的同时，有自己的研究方向，形成了临床与科研结合的明显的学院派特色。
   神经内科是首都医科大学神经病学系的博士点和硕士点，2003年增设为博士后流动站，是全国神经内科主治医师进修基地，北京市卫生局神经内科住院医师培训基地和专科医师培训试点单位，常年担任首都医科大学医学系（包括七年制）、口腔系、协和医科大学（八年制）、清华大学医学部的本科生教育工作。为国家培养和输送了大批人才，已经成为我国神经病学的重要的人才培养基地。多年来，共培养博士后7名、博士研究生28名、硕士研究生89名、培养住院医师80余人、进修医生800余人。并举办各类继续教育学习班32次，培训学员共计约2万余人次。他们活跃在全国不同的医疗岗位，成为我国神经病学的骨干力量。
   近五年来，承担国家级和部级科研项目共20余项。市局级课题30余项，在研课题经费累计达5000余万元。发表论文近500篇，出版专著（主编或副主编）20余部。
   天坛医院神经科为国家药物临床试验机构神经科试验基地，共有60余人获得国内外GCP资质认证，承担国际临床试验研究10余项，国内临床试验研究30余项。
   2001年受北京市科委资助，组建并成立了中国第一家国际标准化卒中单元，相关的出版物《BNC脑血管病治疗指南》、《卒中单元》等已相继发行，引起了国内外的广泛关注，国家级多项课题已将卒中单元计划位列其中，陆续接待全国各级医院参观学习百余人次，影响波及全国。同年，天坛医院以神经内科为基础，整合了神经影像、神经介入、血管超声、急诊科等多学科资源，率先在国内成立了脑血管病血管内治疗中心。3年多来重点进行了颅内动脉狭窄的支架成形术及其相关研究，并已达到国际同步或领先水平.2004年，在北京市脑血管病抢救治疗中心的平台上，以国家科技部“十五”的支持下，成立了多学科、系统的急性脑血管病抢救绿色通道，取得了良好的社会影响和科学成果。其它特色诊疗中心还包括北京市癫痫中心、北京市脑血管病康复中心、中国医学科学院神经科学会诊中心、北京市神经变性病诊疗中心等。同时相继组建并逐步完善了脑血管病、神经系统感染与免疫、周围神经病及肌病、癫痫、神经精神、神经康复、头面痛、帕金森氏病与运动障碍、认知障碍、遗传代谢病、神经重症监护、睡眠障碍等12个专业组，并以各专业组为基础，大力发展相关的科研基础实验室工作，部分实验室如脑血管病实验室、神经免疫实验室、临床神经肌肉病理实验室、神经康复室、神经心理实验室、临床电生理实验室等均已初具规模，为科室的正规化、科学化发展奠定了良性运行的框架与机制。经过多年的学科建设，北京天坛医院神经内科已经成为一个国内领先、国际具有一定影响力的学科。